Механика

W = 7.
4038601460500Решение
W=6n-5p5 -4p4 -3p3 – 2p2 – p1 , здесь n =5, p5 =4,
p4 =0, p3 =1, p2 =0, p1 =0
W=6*5 -5*4 – 4*0 -3*1 -2*0 -0 = 7

6. С помощью гаечного ключа завинчивают гайку. При этом болт, на который накручивают гайку, испытывает деформацию…Ответ: кручения..
7. Ножка зуба обозначена цифрой Ответ: 5

8. К методу копирования относятся: (несколько ответов)
А. долбление долбяком
Б. отливка зубчатого колеса– можно тоже отнести к методу копирования
В. нарезание профилированной дисковой или пальцевой фрезой
Г. фрезерование червячной фрезой

…

Первый закон термодинамики
Первое начало термодинамики – частный случай общего закона сохранения энергии применительно к термодинамическим явлениям. Он устанавливает связь между количеством теплоты, полученной или выделенной в процессе, количеством полученной или произведенной работы и изменением внутренней энергии системы. Одной из основных формулировок первого закона является следующая: тепло, сообщенное системе в каком-либо процессе, расходуется на приращение внутренней энергии системы и совершение работы.
2-я формулировка: энергия изолированной термодинамической системы остается неизменной независимо от того, какие процессы в ней протекают. 
3) увеличение внутренней энергии системы равно сообщенной системе теплоте за вычетом произведенной системой внешней работы;
4) подведенная к системе теплота затрачивается на увеличение внутренней энергии системы и на совершение внешней работы.  
Из закона сохранения энергии вытекает еще одна формулировка первого закона термодинамики – невозможность создания вечного двигателя ( perpetuum mobile) первого рода, который производил бы работу, не затрачивая на это энергии.  
Современная формулировка первого начала термодинамики по внешнему балансу и дальнейшие разработки термодинамики выполнены   Р.Клаузиусом (1850─1851 гг.) и У. Томсоном (Кельвином) (1851─1857 гг.). Важнейшим моментом в построении первого начала явилось введение Томсоном (Кельвином) понятия внутренней энергии термодинамических систем.

Второй закон термодинамики
Первый закон термодинамики описывает количественные соотношения между параметрами термодинамической системы, имеющими место в процессах преобразования тепловой энергии в механическую и наоборот, но не устанавливает условия, при которых эти процессы возможны. Эти условия, необходимые для преобразования одного вида энергии в другой, раскрывает второй закон термодинамики.
Существует несколько формулировок этого закона, и каждая из них имеет одинаковое смысловое содержание. Здесь приведены наиболее часто упоминающиеся формулировки второго закона термодинамики.
1. Для превращения теплоты в механическую работу необходимо иметь источник теплоты и холодильник, температура которого ниже температуры источника, т. е. необходим температурный перепад.
2. Нельзя осуществить тепловой двигатель, единственным результатом действия которого было бы превращение теплоты какого-либо тела в работу без того, чтобы часть теплоты не передавалась другим телам. 
3. Теплота не может сама по себе переходить от менее нагретого тела к более
нагретому без затраты внешней работы.
4.. Самопроизвольное протекание естественных процессов возникает и развивается при отсутствии равновесия между участвующей в процессе термодинамической системой и окружающей средой.
5. Самопроизвольно происходящие в природе естественные процессы, работа которых может быть использована человеком, всегда протекает лишь в одном направлении. Ход самопроизвольно протекающих процессов происходит в на -правлении, приводящем к установлению равновесия термодинамической системы с окружающей средой, и по достижении этого равновесия процессы прекращаются.
6. Процесс может протекать в направлении, обратном самопроизвольному процессу, если энергия для этого заимствуется из внешней среды.
Название «второе начало термодинамики» и исторически первая его формулировка (1850) принадлежат Рудольфу Клаузиусу (1850): невозможен процесс, единственным результатом которого является получение системой теплоты от одного тела и передача её другому телу, имеющему более высокую температуру, чем первое («Теплота не может переходить сама собой от более холодного тела к более тёплому». В 1851 г. другую формулировку второго закона дал британский физик и механик Уильям Томсон, лорд Кельвин. Постулат Томсона (Кельвина) гласит: «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара».
Большие заслуги в этой области следует отметит таких ученых как: Сади Карно, Стефана Больцмана и ряда других ученых.

№
п/п Название
термодинамического
процесса

Его определение

Уравнение
процесса

Примеры процесса

1
изохорный термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме. p/T = R/v =
= const, Нагревание или ох-лаждение газа в герметическом сосуде.

2
изобарный термодинамический процесс, который происходит при постоянном давлении. v/T = R/p = =const процесс реализуется в ДВС (двигателях внутреннего сгорания

3

изотермический

термодинамический процесс, который происходит при постоянной температуре.
pv = RT = =const Хранения газа, жидкости в термостатах, сосуде Дьюара.

4

адиабатический
(изоэнтропийный)  термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством
pvk = const,
k-показатель адиабаты
Процесс дросселирования (процесс резкого расширения газа при прохождении узкого канала)

5

политропный термодинамический процесс, во время   которого
теплоёмкость газа остаётся неизменной.
pvn= const.
n-показатель политропы

Процессы 1,2,3,4—являются частными случаями процесса 5, но с разными показателями n…

Классификации передач:
•по принципу передачи движения: передачи трением и передачи зацеплением; внутри каждой группы существуют передачи непосредственным контактом и передачи гибкой связью;
•по взаимному расположению валов: передачи с паралельными валами (цилиндрические), передачи с пересекающимися осями валов (конические), передачи со скрещивающими валами (червячные, цилиндрические с винтовым зубом, гипоидные);
•по характеру передаточного числа: с постоянным передаточным числом и с бесступенчатым изменением передаточного числа (вариаторы).
Фрикционные передачи (передачи трением) — передачи, в которых передача движения осуществляется силами трения. Для создания трения в контакте катков применяют пружины и специальные нажимные и натяжные устройства.
Передачи зацеплением «работают» за счет зацепления зубьев и шарниров пени с зубьями звездочки. Трение в данном случае вредно, и большинство передач работает со смазкой.
Цилиндрические зубчатые передачи отличаются надёжностью и имеют
высокий ресурс эксплуатации. Обычно применяются при особо сложных режи-
мах работы, для передачи и преобразовывания больших мощностей. Цилиндри-
ческие передачи бывают прямозубыми, косозубыми и шевронными.
Червячные представляют собой механическую передачу от винта, называемого червяком на зубчатое колесо, называемое червячным колесом. Червяки бывают однозаходные и многозаходные. Передаточное отношение червячного редуктора определяется как отношение количества зубьев на червячном колесе к количеству заходов на червяке.
Волновая передача сравнительно нова, отличается крайне высоким пере-
даточным отношением. Имеет относительно малый вес и высокую износостой-
кость. Принцип работы – генерация волн на гибком колесе, которое имеет чуть
меньшее количество зубьев, чем жёсткое колесо и смещение одного колеса от-
носительно другого на их разницу зубьев за один оборот генератора волн.

Краткая характеристика механических передач вращательного движения
№
п/п Название передачи Ее достоинства Ее недостатки Материалы, используемые при изготовлении

1

Ременная
а) трением(боль- шинство)
б) зацеплением
(зубчатоременные) – возможность передачи движения на значительные расстояния;
– возможность работы с высокими скоростями;
– плавность и малошумность работы;
– предохранение механизмов от резких колебаний нагрузки и ударов;
– защита от перегрузки за счет проскальзывания ремня по шкиву;
– простота конструкции, отсутствие необходимости смазочной системы;
– малая стоимость.
– значительные габариты;
– значительные силы, действующие на валы и опоры;
– непостоянство передаточного отношения;
– малая долговечность ремней в быстроходных передачах;
– необходимость защиты ремня от попадания масла.

Несущий слой этих ремней выполняется из капроновых тканей, полиэфирных нитей. Материал фрикционного
слоя – полиамид или каучук.

2

зубчатая –     постоянство передаточного числа (отсутствие проскальзывания);
–     компактность по сравнению с фрикционными и ременными передачами;
–     высокий КПД (до 0,97…0,98 в одной ступени);
–     большая долговечность и надежность в работе (например, для редукторов общего применения установлен ресурс ~ 30 000 ч);
–     возможность применения в широком диапазоне скоростей (до 150 м/с), мощностей (до десятков тысяч кВт).

–     шум при высоких скоростях;
–     невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа;
–     необходимость высокой точности изготовления и монтажа;
–     незащищенность от перегрузок;
–     наличие вибраций, которые возникают в результате неточного изготовления и неточной сборки передач.

Различные марки стали: углеродистые и легированные.
(термообработанные в большинстве случаев), чугун, текстолит и аналогичные пластмассы (в механизмах приборов)

3

червячная
полностью бесшумной работой и большим передаточным отношением в одной паре, которое в среднем составляет 16 – 25. низкий КПД,  из-за большими потерями на трение в зацеплении.  Как следствие низкого КПД – при работе передачи под нагрузкой, выделяется большое количество тепла, которое надо отводить во избежание перегрева. Средние значения КПД первичной передачи составляют 0,7 -0,8. Сталь углеродистая и легированная (термообработанная)—для червяка;
антифрикционный чугун.
бронза (для червячного колеса)

4

волновая

К основным достоинствам волновых передач по сравнению с зубчатыми передачами следует отнести:
–     их меньшие массу и габариты;
–     кинематическую точность;
–     высокую демпфирующую способность;
–     обеспечение больших передаточных отношений в одной ступени (50…300);
–     возможность передачи движения в герметизированное пространство без применения уплотнений.

–     сложность конструкции;
–     ограничение скорости вращения ведущего вала генератора волн при больших диаметрах колес;
–     повышенные потери мощности на трение и на деформацию гибкого колеса (КПД составляет 0,7-0,85 при U = 80-250).

Волновая передача основана на принципе преобразования параметров движения за счет волнового деформирования гибкого звена механизма. Впервые такая передача была н в США инженером Массером.

5

цепная –     отсутствие проскальзывания;
–     достаточная быстроходность (20-30 м/с);
–     сравнительно большое передаточное число (7 и более);
–     высокий КПД;
–     возможность передачи движения от одной цепи нескольким звездочкам;
–     небольшая нагрузка на валы, т.к. цепная передача не нуждается в предварительном натяжении цепи необходимом для ременной передачи.
 

  

 
  вытяжка цепей вследствие износа шарниров;
–     более высокая стоимость передачи по сравнению с ременной;
–     необходимость регулярной смазки;
значительный шум

Звездочки из легированных термообработанных сталей.
Элементы цепей из углеродистой сталей.

6

фрикционная
плавность движения, бесшумность работы, безударное включение на ходу, безступнчатое регулирование передаточного отношения невозможность передачи больших мощностей (не более 10кВт).
необходимость иметь дополнительные устройства для обеспечения прижатия со значительным усилием, что ведет к увеличению габаритов и веса Материалы с высокоми фрикционными свойствам для обеспечения высокого коэффициента трения.
 тканые асбестовые ленты ЛАТ-2;

7 Винтовая (винт-гайка) простота и компактность конструкции, большой выигрыш в силе, точность перемещений. большая потеря на трение и связанный с этим малый КПД. Углеродистые и легированные стали, чугун. бронза

Рис.1. Механические передачи с непосредственным контактом тел вращения:
а — фрикционная передача; б — зубчатая передача; в — червячная передача;
г, д — передачи винт-гайка

Рис.2. Передачи с гибкой связью: а — ременная; б — цепная…